1、-1 - 電磁感應現象楞次定律 1.如圖所示，通有恒定電流的導線 MNW閉合金屬框共面，第一次將金屬 M 框由I平移到n,第二次將金屬框繞 cd邊翻轉到n,設先后兩次通過金屬框 ?一-! 1 in： 的磁通量變化分別為 1和2,則（ ） b c A. 1 2 B. 1= 2 冷 C. 1 2 D.不能判斷 解析：選 C.導體MN周圍的磁場并非勻強磁場，靠近 MN處的磁場強些，磁感線密一些， 遠離MN處的磁感線疏一些，當線框在I位置時，穿過平面的磁通量為 i，當線框平移到n位 置時，磁通量為 n,則磁通量的變化量為 1 = |nI| =QI-Qn.當線框翻轉至n位 置時，磁感線相當于從“反面”穿

2、過平面，則磁通量為 n,則磁通量的變化量是 2= | n I | = Qi+Qn，所以1 2. 2 .（多選）（2019 寧波質檢）下列情況能產生感應電流的是 （ ） A. 如圖甲所示，導體 AB順著磁感線運動 B. 如圖乙所示，條形磁鐵插入或拔出線圈時 C. 如圖丙所示，小螺線管 A插入大螺線管 B中不動，開關 S 一直接通時 D. 如圖丙所示，小螺線管 A插入大螺線管 B中不動，開關 S 一直接通，當改變滑動變阻 器的阻值時 解析：選 BD.甲圖中導體 AB順著磁感線運動，穿過閉合電路的磁通量沒有發生變化，無 感應電流，故選項 A 錯誤；乙圖中條形磁鐵插入線圈時，線圈中的磁通量增加，拔出時

3、線圈 中的磁通量減少，都有感應電流產生，故選項 B 正確；丙圖中開關 S 一直接通，回路中為恒 定電流，螺線管 A產生的磁場穩定，螺線管 B中的磁通量無變化，線圈中不產生感應電流， 故選項 C錯誤；丙圖中開關 S 接通，滑動變阻器的阻值變化使閉合回路中的電流變化，螺線 管A的磁場變化，螺線管 B中的磁通量變化，線圈中產生感應電流，故選項 D 正確. 3 .如圖所示，甲是閉合銅線框，乙是有缺口的銅線框，丙是閉合的塑料線框，它們的正 下方都放置一薄強磁鐵，現將甲、乙、丙拿至相同高度 H處同時釋放（各線框下落過程中不翻 轉），則以下說法正確的是（ ）-2 - A. 三者同時落地 B. 甲、乙同時落地

4、，丙后落地 C. 甲、丙同時落地，乙后落地 D.乙、丙同時落地，甲后落地 解析：選 D.甲是銅線框，在下落過程中產生感應電流，所受的安培力阻礙它的下落，故 所需的時間長；乙沒有閉合回路，丙是塑料線框，故都不會產生感應電流，它們做自由落體 運動，故 D正確. 4. (2019 臺州質檢)在“研究電磁感應現象”實驗中： (1) 首先要確定電流計指針偏轉方向和電流方向間的關系.實驗中所用電流計量程為 100 卩 A,電源電動勢為 1.5 V，待選的保護電阻有： R= 100 k Q , 1 k Q , 10 Q , 應選用 _ 作為保護電阻. (2) 實驗中已得出電流計指針向右偏轉時，電流是“+ “

5、接線柱流入的，那么在如圖甲所 示的裝置中，若將條形磁鐵 S 極朝下插入線圈中，則電流計的指針應向 _ 偏轉. (3) 在給出的實物圖乙中，用實線作為導線將實驗器材連成實驗電路. (4) 將線圈 L 插入L2中，合上開關.能使感應電流與原電流的繞行方向相同的實驗操作是 A. 插入軟鐵棒 B.拔出線圈L1 C.使變阻器阻值變大 D.斷開開關 E 1 5 解析： 為保護電流計安全，保護電阻最小阻值 R= = -e Q = 1.5 X 104 Q , I g 100 X 10 因此保護電阻應選 R. (2) 將條形磁鐵 S 極朝下插入線圈中，穿過線圈的磁場方向向上，磁通量增加，由楞次定 律可知，感應電

6、流從“ + ”接線柱流入電流計，電流計的指針應向右偏轉. 甲 乙 -3 - (3) 將線圈L2和電流計串聯形成一個回路，將開關、滑 變阻器、電源、線圈L1串聯而成另一個回路即可， 實物圖如 所示：-4 - （4）根據楞次定律可知，若使感應電流與原電流的繞行方向相同，則線圈 L2中的磁通量應 該減小，故拔出線圈 Li,使變阻器阻值變大，斷開開關均可使線圈 L2中的磁通量減小，故 A 錯誤，B、C D 正確. 答案：R （2）右（3）如解析圖 BCD 5. （2019 臺州月考）在“探究感應電流的方向與哪些因素有關”的實驗中，請完成下列 實驗步驟： （1）為弄清靈敏電流計指針擺動方向與電流方向的關

7、系，可以使用一個已知正負極性的直 流電源進行探究某同學想到了多用電表內部某一擋含有直流電源，他應選用多用電表的 _ 擋（選填“歐姆”“直流電流”“直流電壓”“交流電流”或“交流電壓” ）對靈 敏電流計進行測試由實驗可知當電流從正接線柱流入電流計時，指針向右擺動. （2） 該同學先將多用電表的紅表筆接靈敏電流計的正接線柱，再將黑表筆 _ （選填 “短暫”或“持續”）接靈敏電流計的負接線柱.若靈敏電流計的指針向左擺動，說明電流由 電流計的 _（選填“正”或“負”）接線柱流入靈敏電流計的. （3） 實驗中該同學將磁鐵某極從線圈上方向下插入線圈時，發現電流表的指針向左偏轉， 請在圖中用箭頭畫出線圈電流

8、方向，并用字母 N、S 標出磁鐵的極性. 解析：（1）歐姆擋含有直流電源，故換到歐姆擋. （2）試探性的，所以需要短暫接觸，從上面可以知道當電流從正接線柱流入電流計時，指 針向右擺動，現要使指針向左擺動，則應使電流從負接線柱流入靈敏電流計. 答案：（1）歐姆 （2）短暫 負（3）如圖 、選擇題 1.（2019 湖州檢測）如圖所示，正方形線圈abed位于紙面內，邊長為 匝數為N,過ab中點和cd中點的連線 OO恰好位于垂直紙面向里的勻強磁 【課后達標檢-5 - 場的右邊界上，磁感應強度為 B,則穿過線圈的磁通量為（ ） BL2 NBL A. B.- 2 2-6 - C. BL2 D. NBL 答

9、案：A 2 物理課上，老師做了一個奇妙的“跳環實驗” 如圖，她把一個帶鐵芯的線圈 L、開關 S 和電源用導線連接起來后，將一金屬套環置于線圈 L上，且使鐵芯穿過套環閉合開關 S 的 瞬間，套環立刻跳起.某同學另找來器材再探究此實驗.他連接好電路，經重復試驗，線圈 上的套環均未動.對比老師演示的實驗，下列四個選項中，導致套環未動的原因可能是 （ ） A. 線圈接在了直流電源上 B. 電源電壓過高 C. 所選線圈的匝數過多 D. 所用套環的材料與老師的不同 答案：D 3. （2019 嘉興質檢）如圖所示，一個有界勻強磁場區域，磁場方向垂直紙面向外一個 矩形閉合導線框abed，沿紙面由位置 1（左）

10、勻速運動到位置 2,則（ ） :nj fi A. 導線框進入磁場時，感應電流方向為 a CT a B.導線框離開磁場時，感應電流方向為 aT dT CT bT a C. 導線框離開磁場時，受到的安培力方向水平向右 D. 導線框進入磁場時，受到的安培力方向水平向左 答案：D 4. （2019 紹興調研）如圖所示，螺線管的導線的兩端與兩平行金屬板相接，一個帶負電 的小球用絲線懸掛在兩金屬板間，并處于靜止狀態，若條形磁鐵突然插 入線圈時，小球的運動情況是 （ ） A. 向左擺動 B.向右擺動 C.保持靜止 解析：選 A.條形磁鐵突然插入線圈時，由楞次定律可判定線圈中產生瞬間電流給平行金 D.無法判定

11、 -7 - 屬板充電，左板帶正電，右板帶負電，小球在電場力作用下向左擺動，故 A 正確. 5. （多選） （2019 杭州質檢）如圖所示，一平面線圈用細桿懸于 P點，開始細桿處于水平 位置，釋放后它在圖示的勻強磁場中運動.已知線圈平面始終與紙面垂直.當線圈第一次通 過位置i和位置n時，順著磁場的方向看去，線圈中感應電流的方向依次為 A. 位置I逆時針方向 B. 位置i位置n均為逆時針方向 c.位置n順時針方向 D.位置i位置n均為順時針方向 解析：選 AC.由題圖可知，當線圈從i位置運動到最低點過程中， 穿過線圈的磁通量增加， 根據楞次定律可知，線圈中感應電流的方向順著磁場方向看是逆時針；當線

12、圈從最低點運動 到n位置的過程中，穿過線圈的磁通量減少，根據楞次定律可知，線圈中感應電流的方向應 是順時針，所以 A、c項正確，B、D 項錯誤. 6. （2019 浙江 9 + 1 聯盟聯考）如圖所示，水平地面上方存在有界勻強磁場 （上、下邊界 水平），磁場上方有三個單匝正方形銅線圈 A、B C,它們從相同高度由靜止開始同時下落. 其 中A有一個缺口， B、C都是閉合的，但 B的導線最粗；A B邊長相等，C邊長最大，但都小 A. A最后落地 C. C 最后落地 解析：選 C.線圈A由于有缺口，在磁場中不能形成電流，所以下落時不受安培力作用, 故下落的加速度一直為 g；而B C線圈是閉合的，進入

13、磁場后，產生感應電流，線圈受到豎 直向上的安培力作用，加速度小于 g,則A線圈最先落地，設線圈的邊長為 L,橫截面積為S, 電阻率為p o,密度為p，質量為m進入磁場后速度為 v時加速度為a,根據牛頓第二定律 BV BV BL2 B2V 一 得 mg-=v = ma a= g譽=g- - 77 V = g - ，可知 a 與橫截面積 S、 R mR 4L 16 p p o p 4LS- p 0 長度L無關，而線圈 C邊長最大，進入磁場的位移大，所以 C線圈最后落地，選項 C 正確, 選項 A、B、D 錯誤. 7. （2019 寧波調研）如圖甲所示，金屬圓環在垂直于環面的勻強磁場中，磁場的磁感應

14、 強度B隨時間t按正弦規律變化，如圖乙所示.已知磁場方向垂直于環面向里為正方向，則 下列說法不正于磁場區域的高度.則線圈 B. B 最后落地 D. B、C同時落地 -9 - 確的是（ ） A. 12時刻，穿過圓環的磁通量為 0,圓環中無感應電流 B. tit3時間內，環中感應電流沿順時針方向 C. 0t4時間內，金屬圓環出現兩次收縮趨勢，兩次擴張趨勢 D. t2t3時間內，環上某一段受到的安培力指向圓心 解析：選 A.在t2時刻，穿過圓環的磁通量為 0，但此時磁通量在變化，圓環中會產生感 應電流，故 A 項錯誤；根據楞次定律，tit3時間內，環中感應電流方向一直沿順時針方向， 故 B 項正確；

15、根據楞次定律可知，當磁感應強度增大時，金屬環有收縮的趨勢，當磁感應強 度減小時，金屬環有擴張趨勢，從圖象可以看出， 0t4時間內，金屬環出現兩次收縮趨勢， 兩次擴張趨勢，故 C 項正確；t2t3時間內，穿過圓環的磁通量垂直紙面向外并且增大，根據 楞次定律可知，圓環中產生順時針方向的感應電流，根據左手定則，圓環受到的安培力指向 圓心，故 D 項正確. 8. （2019 浙江黃巖選考適應性考試 ）如圖甲所示，螺線管內有一平行于軸線的磁場，規 定圖中箭頭所示方向為磁感應強度 B的正方向，螺線管與U型導線框cdef相連，導線框cdef 內有一半徑很小的金屬圓環 L,圓環與導線框 cdef在同一平面內，

16、當螺線管內的磁感應強度 隨時間按圖乙所示規律變化時，下列選項中正確的是 （ ） A. 在ti時刻，金屬圓環 L內的磁通量最大 B. 在t2時刻，金屬圓環 L內的磁通量最大 C. 在tit2時間內，金屬圓環 L內有逆時針方向的感應電流 D. 在tit2時間內，金屬圓環 L有擴張的趨勢 解析：選 B.當螺線管內的磁感應強度隨時間按圖乙所示規律變化時， 在導線框cdef內產 生感應電動勢和感應電流，在 ti時刻，感應電流為零，金屬圓環 L內的磁通量為零，選項 A 錯誤；在t2時刻，感應電流最大，金屬圓環 L內的磁通量最大，選項 B 正確；由楞次定律， 在ti12時間內，導線框 cdef內產生逆時針方

17、向感應電流，感應電流逐漸增大，金屬圓環 L 內磁通量增大，根據楞次定律，金屬圓環L內有順時針方向的感應電流， 選項 C 錯誤；在ti t2時間內，金屬圓環 L有收縮的趨勢，選項 D 錯誤. -11 - 9. （多選）如圖，兩個線圈繞在同一根鐵芯上，其中一線圈通過開關 與電源連接，另一線圈與遠處沿南北方向水平放置在紙面內的直導線連接成回路將一小磁 針懸掛在直導線正上方，開關未閉合時小磁針處于靜止狀態下列說法正確的是 （ ） A. 開關閉合后的瞬間，小磁針的 N 極朝垂直紙面向里的方向轉動 B. 開關閉合并保持一段時間后，小磁針的 N 極指向垂直紙面向里的方向 C. 開關閉合并保持一段時間后，小磁

18、針的 N 極指向垂直紙面向外的方向 D. 開關閉合并保持一段時間再斷開后的瞬間，小磁針的 N 極朝垂直紙面向外的方向轉動 解析：選 AD.由電路可知，開關閉合瞬間，右側線圈環繞部分的電流向下，由安培定則可 知，直導線在鐵芯中產生向右的磁場，由楞次定律可知，左側線圈環繞部分產生向上的電流， 則直導線中的電流方向由南向北，由安培定則可知，直導線在小磁針所在位置產生垂直紙面 向里的磁場，則小磁針的 N 極朝垂直紙面向里的方向轉動， A 正確；開關閉合并保持一段時間 后，穿過左側線圈的磁通量不變，則左側線圈中的感應電流為零，直導線不產生磁場，則小 磁針靜止不動，B、C 錯誤；開關閉合并保持一段時間再斷

19、開后的瞬間，穿過左側線圈向右的 磁通量減少，則由楞次定律可知，左側線圈環繞部分產生向下的感應電流，則流過直導線的 電流方向由北向南，直導線在小磁針所在處產生垂直紙面向外的磁場，則小磁針的 N 極朝垂 直紙面向外的方向轉動，D 正確. 二、非選擇題 10. 為判斷線圈繞向，可將靈敏電流計 G 與線圈L連接，如圖所示已知線圈由 a端開 始繞至b端；當電流從電流計 G 左端流入時，指針向左偏轉. G & （1） 將磁鐵 N 極向下從線圈上方豎直插入 L時， 發現指針向左偏轉.俯視線圈，其繞向為 _ （選填“順時針”或“逆時針”）. （2） 當條形磁鐵從圖中的虛線位置向右遠離 L時，指針向右偏

20、轉.俯視線圈，其繞向為 _ （選填“順時針”或“逆時針”）. 解析：（1）根據楞次定律，線圈的磁場上端為 N 極，下端為 S 極，又由于指針向左偏轉， 所以線圈中的電流方向為從 b到a,由右手螺旋定則知，俯視線圈時，從 a到b,線圈的繞向 為順時針. （2）根據楞次定律，線圈的磁場上端為 N 極，下端為 S 極，又由于指針向右偏轉，所以線 圈中的電流方向為從 a到b,由右手螺旋定則知，俯視線圈時，從 a到b,線圈的繞向為逆時 針. 答案：（1）順時針 （2）逆時針 11. （2019 舟山質檢）某同學利用如圖裝置研究磁鐵下落過程中的重力勢能與電能之間-13 - 的相互轉化內阻 r = 40 Q的螺線管固定在鐵架臺上，線圈與電流傳感器、電壓傳感器和滑 動變阻器連接滑動變阻器最大阻值為 40 Q,初始時滑片位于正中間 20 Q的位置打開傳 感器，將質量為 m的磁鐵置于螺線管正上方靜止釋放，磁鐵上表面為 N 極穿過螺線管后掉 落到海綿墊上并靜止(磁鐵下落中受到的電磁阻力遠小于磁鐵重力，不發生轉動 )，釋放點到 海綿墊高度差為h.計算機屏幕上顯示出如圖所示的 UI -1曲線. (1) 磁鐵穿過螺線管過程中，產生第一峰值時線圈中的感應電動勢約 _ V. (2) 圖象中UI出現前后兩個峰值，對比實驗過程發現，這兩個峰值是在